基于异质复杂网络的群体演化多博弈研究

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现实世界中许多系统都可表示成复杂网络,网络中多个具有一些相似特性的网络节点构成一个群体。复杂网络能够构建存在互联关系的群体,博弈论则为网络中个体的行为特性赋予理性决策。从博弈论的角度出发,群体演化博弈中存在多类群体,这种群体之间的不同特性称之为群体的异质性。由异质群体构建而成的复杂网络在群体演化博弈中能够考虑群体异质性对演化博弈的影响,这种影响不仅表现在收益函数不一致,而且还表现在策略选择机制不同等各方面。近年来,在复杂网络相关研究方面,人们专注于用复杂网络建模,用博弈理论模拟博弈,大多数只考虑网络同质化或单一博弈模型。然而现实网络中,博弈情况并非只存在于同质个体间,还存在于异质个体间,并且不同群体的个体间分布具有随机性,在异质群体与同质群体的混合博弈中,单一博弈模型的应用性就有所受限。因此,本文提出一种多博弈异质复杂网络模型(mix模型)。通过赋予节点异质性的小世界网络为基础,区分网络节点优劣势属性,形成异质群体在网络中随机分布;引入收益修正因子,将智猪博弈与囚徒困境博弈相结合形成一种多博弈模型;重构收益函数,避免在同质群体之间出现博弈收益不均衡的现象以及避免异质群体之间博弈收益均衡分配情况;改进共演化规则中的策略更新机制,提出在考虑收益正负性的基础上按照无条件模仿规则进行决策;增加节点消亡的判定机制,实现共演化中的网络更新。本文引入企业竞争案例分析,通过计算机仿真模拟实验发现,mix模型在群体演化博弈中能够促进合作涌现的现象;通过控制影响网络的参数指标来研究合作涌现的稳定性以及协同性,发现本文模型在促进合作的情况下,还具有显著的合作抑制效果,进一步探究发现,本文模型比以往的单一博弈模型,具有良好的策略学习能力;网络加边概率与节点消亡率成正相关关系,消亡率与消亡阈值呈负相关关系;引入收益修正因子克服异质复杂网络中博弈单一化问题以及节点异质性导致的博弈收益不均衡现象。实验结果表明,本文所提模型经过多轮演化博弈能够达到平衡收敛状态,博弈过程中实现网络拓扑和策略选择的共演化行为,对当今社会经济竞争格局下的企业能够更好地生存发展提供一定的理论依据。
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